由于微纳光纤具有低传输损耗、大比例倏逝波和小尺度等特性，微纳光纤已经被成功制备了多种类型的高Q值环形谐振腔。其中，微纳光纤环结谐振腔能够在浸入水中或嵌入聚合物中时依然很好地保持其结构和谐振特性。这表明，微纳光纤环形谐振腔能够用来制作水溶液中光传感或其他应用的稳定器件。本论文主要模拟研究水溶液中微纳光纤环形谐振腔特性及传感应用。在本论文中，我们首先模拟计算了水溶液中微纳光纤的光传输特性。结果表明，在水溶液中当光沿着微纳光纤传导时，很大一部分导模光场是以倏逝波的形式在芯外传播的。这使得微纳光纤具有高的侧面耦合系数和对于芯外环境折射率变化的高灵敏度。然后，我们通过求解麦克斯韦方程组和谐振方程，仿真了水溶液中微纳光纤环谐振腔的谐振特性。我们发现当选择合适的参数时，谐振腔的Q值可以达到3.5×10~5，甚至更高的Q值。同时，我们也发现损耗决定Q值的重要参数之一，因而我们也计算分析了由光纤直径和环直径决定的微纳光纤环的弯曲损耗。最后，我们提出用微纳光纤环谐振腔进行光传感，而这个应用是基于微纳光纤光传输特性和微纳光纤环谐振特性的。包括灵敏度和探测极限在内的传感器性能的详细评估，通过几个折射率传感和温度传感的模拟仿真实例给出。这些模拟仿真提供了如何优化微纳光纤环几何参数来满足实际应用中的传感要求的指导方针。并且，模拟结果也表明，微纳光纤环传感器有希望用来发展微型化的高灵敏度和低探测极限的光学环形传感器。总之，我们的模拟表明，通过使用选择合适参数(例如光纤直径微米量级，环直径为几百微米量级)的微纳光纤环形谐振腔，能够得到很高的光传感灵敏度。同时，这种减小了尺寸的光学环形传感器有希望应用于更小空间的环境传感中，支持高密度的集成传感器阵列以及对被测样品更小量的需求。